음향 시스템의 역사. 금속 디퓨저를 사용한 "전자 제품"스피커 제작의 역사. 스피커 작동 방식

오늘날 우리는 더 이상 소리, 음악, 헤드폰이 없는 삶을 상상할 수 없습니다. 저렴한 스피커그리고 브랜드 스피커 시스템각각 수백 와트로 이웃을 위협합니다. 거의 2세기에 걸친 음향 시스템 개발의 역사를 살펴보고 우리 삶의 필수적인 속성이 진화하는 어려운 길을 추적해 봅시다. 침묵은 더욱 커졌다. Terry Pratchett 전기 및 소리: 첫 번째 실험 1831년에 세계는 우리 시대의 가장 위대한 발견 중 하나를 기다리고 있었습니다. 영국의 실험 물리학자 Michael Faraday는 전자기 유도와 같은 현상을 관찰했습니다. 3년 안에는 전기장과 자기장, 전자기학, 그리고 조금 후에는 압전성의 개념이 등장하게 될 것입니다. 인류는 점차 전기 시대로 진입하고 있다. 그 당시의 삶은 우리에게 다소 지루해 보일 수 있습니다. 텔레비전, 라디오, 전기 조명이 없었기 때문입니다. 엔터테인먼트 - 무도회 및 극장, 영혼 - 라이브 음악, 작업 - 수동 동력, 수차, 풍차 및 기계 장치. 현대 스피커 시스템과 원격으로 닮은 장치가 등장하기까지는 수십 년이 걸릴 것이지만 현재 이탈리아 Antonio Meucci는 "말하는 전신"을 개발하고 있습니다. 1849년에 Meuchi는 현대 전화기의 원형을 완벽하게 작동하는 프로토타입을 만들었지만 부족했습니다. 돈특허 취득을 위해 $250를 지불하는 것을 허용하지 않습니다. 11년 후, 발명가는 전신을 사용하여 가수의 목소리를 몇 마일 떨어진 곳으로 전송할 수 있는 방법을 보여 주었고 이미 1861년에 요한 필립 레이스(Johann Philipp Reis)가 연구에 참여했습니다. "전류를 통한 전화 통신"이라는 보고서를 발표한 Johann Reis는 최초의 스피커라고 할 수 있는 장치를 대중에게 시연합니다. 하지만 레이스는 '뮤직폰'이라는 이름을 더 좋아한다. Reis는 멤브레인으로 수은에 담근 돼지 창자를 선택했습니다. 수신기의 구리 코일은 수은에서 나오는 전류의 영향을 받습니다. 갈바니 배터리 , 수신기의 강철 막대가 자화 및 탈자화되었습니다. Reis의 스피커는 최대 100m 거리에서도 들을 수 있었으며 그 외관은 전기역학적 음향 시스템 구축에 있어 견고한 토대를 마련했습니다. 아쉽게도 디자인의 불완전성과 재료의 특수성으로 인해 매우 큰 소리만 재생할 수 있었습니다. 확성기는 사람의 말에 적합하지 않았습니다. 몇 달 후 Johann Reis의 발명품은 "재미있는 장난감"으로 불릴 것이며 독일 기계공 Albert가 개인적으로 이 "쓸모없는 발명품"의 생산을 조직할 것입니다. 이 장치 중 하나는 결국 Alexander Graham Bell의 손에 들어가게 됩니다. Bell은 Race 스피커의 작동 원리를 연구한 후 소리를 빛 신호로 변환하는 청각 장애인을 위한 장치인 자신만의 "노하우"를 개발하기 시작했습니다. 그 후 16년 동안 벨은 전화기를 개발했으며 1876년 2월 14일 마침내 그의 장치에 대한 특허를 받았습니다. 전신 메시지 전송에 대한 수백 번의 실험을 완료하고 수십 가지의 다양한 디자인을 개발한 Bell은 다음 발명품을 만들었습니다. Bell의 전화기는 자기 시스템과 인덕터에 연결된 늘어난 가죽 멤브레인이 있는 튜브로 표현되었습니다. 디자인이 비슷한 '스피커'를 마이크로 사용했기 때문에 사람의 목소리로 인한 전기적 진동이 너무 작아서 긴 전선의 저항을 극복할 수 없었습니다. Bell의 전화기를 통한 최대 소리 전송 범위는 500-600m에 불과했습니다. 혼 스피커 시대 사운드 증폭의 기초는 기원전 3세기에 확립되었으며 오르간(알렉산드리아에서는 "hydraulos"라는 이름을 받음)과 같은 악기의 출현과 관련이 있었음에도 불구하고 음향학 분야의 관악기와 유사한 호른은 19세기 후반에야 시작되었습니다. 1877년 미국의 발명가 토마스 에디슨(Thomas Edison)은 소리를 녹음하고 재생할 수 있는 최초의 장치에 대한 작업을 완료했습니다. 축음기는 혁신적인 발명품이 되었으며, 덕분에 향후 30년 동안 세계는 축음기, 축음기, 음반을 보고 녹음과 같은 개념을 접하게 되었습니다(자세한 내용은 "음향 녹음의 역사" 기사 참조). Edison은 항상 전기에 매료되었지만 음향 실험에서 그는 자신의 발명품의 독점적인 기계적 기능을 기반으로 하기로 결정했습니다. 축음기의 소리 재생 원리는 호일로 덮인 롤러에 녹음하는 동안 형성된 홈과 불규칙성(사운드 트랙)을 따라 바늘 절단기를 미끄러뜨리는 것이었습니다. 바늘의 기계적 진동은 혼이 장착된 이미터 멤브레인으로 전달되었습니다. 소리의 물리학은 가장 간단한 음향 장치를 사용하여 바늘의 미세한 진동을 크게 향상시키는 것을 가능하게 했습니다. 그러나 이러한 순수 기계식 음향 시스템에는 여러 가지 단점이 있었습니다. 볼륨 레벨과 게인이 부족했고, 음질도 아쉬운 점이 많았습니다. 게다가 혼 스피커는 너무 부피가 커서 이동성이 불가능했습니다. 이들의 인기는 1880년에서 1920년 사이에 최고조에 달했는데, 바로 이때 전 세계의 호기심 많은 사람들이 전기역학적 음향 시스템을 발명하고 마스터하고 있었습니다. 제조업체는 앞으로 스피커의 혼 디자인으로 돌아갈 것이며 이미 21세기에 이러한 유형의 이미터이지만 전기 역학의 법칙에 따라 작동하여 음질 표준 중 하나로 간주됩니다. 전신과 코일에서 전기 역학적 확성기에 이르기까지 Alexander Bell이 정한 스피커 작동 원리는 거의 반세기 동안 변하지 않았습니다. 1874년에 Ernst Siemens는 "전류의 영향으로 전기 코일의 기계적 움직임을 얻기 위한 자기 전기 장치"의 사용에 대한 특허를 받았습니다. 특허 작성자에 따르면 자기장에 특수 지지대가 있는 코일이 소리를 재생한다고 합니다. 아쉽게도 Siemens는 실제로 특허를 확인할 수 없었습니다. 1898년에야 영국의 물리학자이자 발명가인 올리버 로지(Oliver Lodge)가 최초의 전기역학적 스피커 디자인에 대한 특허를 받았습니다. 입력 AC 신호를 변환하여 소리를 생성하는 원리를 정한 Siemens는 실제로 바퀴가 출현하기 전에 자전거 프레임을 발명했습니다. 독일 발명가는 음파를 증폭하고 스피커 헤드를 흔들 수 있는 솔루션이 없었습니다. 충분한 볼륨 수준을 얻는 것은 19세기 말에는 결코 상상할 수 없었던 일이었습니다. 이후 25년 동안 '일렉트릭 사운드' 산업은 사실상 정체 상태에 이르렀고, 에디슨의 아날로그 축음기는 인기의 정점에 도달했습니다. 선도적인 물리학자와 실험자들의 연구를 통해 우리는 궁극적으로 라우드스피커 코일과 헤드에 충분한 전력을 제공하는 솔루션을 찾을 수 있습니다. General Electric 연구소 내에서 일련의 실험을 수행한 후, 발명가인 Chester Rice와 Edward Kellogg는 1924년에 전기역학적 이미터의 작동 원리에 대한 특허를 받았습니다. 이는 단순한 물리학을 기반으로 합니다. 음향 출력은 입력 신호 주파수의 제곱에 비례하여 증가합니다. 움직이는 시스템의 공진을 최대로 초과하는 주파수 범위에서 다이어프램의 진동을 사용하면 약간 왜곡된 사운드 재생을 얻을 수 있습니다. 두 가지 원리를 함께 결합하여 Rice와 Kellogg는 보이스 코일 진동판이 장착된 변환기를 얻었습니다. 1926년은 음향 시스템이 더욱 발전하는 전환점이 되는 해였습니다. 1W 증폭기가 내장된 최초의 산업용 라디오 모델인 Radiola Model 104가 시장에 출시됩니다. 1926년의 가치는 260달러였으며, 이는 2015년의 3,000달러에 해당합니다. Radiola 28 라디오 수신기도 소비자에게 제공됩니다. 소련의 대답은 유선 방송용 "Record" 확성기("라디오 포인트")와 중앙 무선 연구소에서 개발된 "TM" 사각형 방송용 경적 아날로그였습니다. 페트로그라드의 최초의 전기역학적 스피커 설계에는 본질적으로 종이나 직물 막을 구동하는 자석 역할을 하는 고저항 코일이 포함되었습니다. 당시 강력한 자석은 이미 산업계에서 활발히 사용되고 있었고, 1927년 Harold Hartley는 부피가 큰 코일을 영구 자석으로 교체할 것을 제안했습니다. 간격 내 자기장의 안정성으로 인해 영구 자석은 사운드의 낮은 왜곡(20세기 전반 스피커의 진화 기간 내)을 제공할 수 있습니다. 이러한 "고충실도"(영어 "충실도" - 충실도)의 경우 영구 자석을 사용하는 전기역학적 확성기 생성은 새로운 클래스인 Hi-Fi(고충실도 - 영어 "고충실도")로 분류되며 이에 대한 표준은 다음과 같습니다. 지난 세기의 60 -s에서 승인되었습니다. “닫힌 상자” 놀랍게도 Oliver Lodge가 정립하고 Rice와 Kellogg가 개선한 전기역학 이미터의 작동 원리는 오늘날까지 변함없이 유지되고 있습니다. 책상 위에 있는 스피커, 방에 서 있거나 부모님 옷장에 먼지가 쌓인 스피커 등 모두 거의 90년 전에 출시된 Radiola Model 104 라디오에 설치된 스피커와 동일한 원리로 작동합니다. . 원리는 동일하지만 음향 설계가 크게 변경되었습니다. Edgar Vilchur라는 뛰어난 발명가가 음향 시스템의 진화에 등장하지 않았다면 오늘날 정확히 무엇을 듣게 될지, 현대 스피커는 어떤 모습일지 명확하게 대답하기가 쉽지 않을 것입니다. 그러나 Vilchur는 1917년에 태어났을 뿐만 아니라 전기 음향계에 진정한 혁명을 일으켰습니다. 20세기 50년대 중반까지 엔지니어들은 전기역학적 스피커의 음질을 개선하는 문제에 관심을 가졌습니다. 이를 위해 멤브레인 소재, 전압, 코일 실험이라는 '성배'를 찾기 위한 연구가 진행됐다. 아쉽게도 소리는 여전히 거칠었고 '깊은 저음'의 존재감은 의심의 여지가 없었습니다. 스피커 캐비닛의 뒷면은 열린 상태로 유지되어 저주파에서 "단락"이 발생했습니다. 라우드스피커의 또 다른 설계 옵션은 베이스 리플렉스를 사용하는 것이었지만 헤드의 공진 주파수에는 거의 영향을 미치지 않았지만 특성을 저주파 영역으로 확장할 수 있었습니다. 1954년 미국 발명가 에드가 빌처(Edgar Vilchur)는 "밀폐형 상자"라고 불리는 장치를 등록하기 위해 특허 출원을 제출했습니다. 2.5년 후 특허청은 신청서를 승인했고 저자는 자신의 발명품에 대한 라이센스를 얻었으며 이는 곧 전체 음향 세계에 혁명을 일으킬 것입니다. 전기역학적 스피커의 탄성 서스펜션 설계를 용이하게 하고 여기에 작용하는 부하(상당한 사운드 왜곡 유발)를 줄이기 위해 Vilchur는 작업에 공기를 포함할 것을 제안합니다. 아이디어는 믿을 수 없을 정도로 단순해 보일 수 있지만, 천재성의 비결은 언제나 단순함에 있습니다. 그의 아이디어를 구현하기 위해 Vilcher는 폐쇄형을 사용할 것을 제안합니다. 나무 박스, 전기역학적 스피커를 배치할 위치입니다. 고대에 아르키메데스가 “유레카”를 외쳤던 것처럼, 전 세계가 “발견”을 외쳤어야 했습니다! 폐쇄형 인클로저를 사용하면 스피커의 사운드를 크게 풍부하게 하고 저주파로 포화시키고 "두꺼움"을 추가할 수 있을 뿐만 아니라 거대하고 무거운 캐비닛에서 작은 침대 옆 탁자에 이르기까지 스피커 시스템의 크기를 줄일 수 있습니다. . Edgar Vilchur의 또 다른 똑같이 독창적인 발명품은 돔 트위터(HF 이미터 또는 트위터)의 사용으로 간주됩니다. 고주파수 재생을 위해 별도의 스피커를 처음 사용한 것은 전설적인 AR3 스피커 시스템에서 찾을 수 있으며, 이는 Acoustic Research에서 출시한 AR1 및 AR2 시스템의 논리적인 진화 연속이 되었습니다. 오늘날 AR3 기둥은 워싱턴 스미소니언 박물관에서 명예로운 자리를 차지하고 있습니다. 모스 전신 키와 스티브 잡스의 첫 번째 PC Apple I 사이의 "정보 시대" 전시물에서 찾을 수 있습니다. 그리고 이제 출발합니다... 전기역학적 이미터 작동의 기본 원리는 1924년에 확립되었습니다. Vilchur가 제안한 폐쇄형 박스 디자인은 1956년에 등록되었습니다. 이제 실험, 스피커 시스템의 기존 디자인 개선 및 고품질 사운드 출력의 시대가 도래했습니다. 새로운 레벨 . 음향 시스템 개발에서 가장 빠른 시기는 1970년에서 1985년 사이였으며, 이때는 선두 제조업체들이 실제 기술 경쟁을 조직했습니다. 1972년에 Sansui는 360도 사운드 방출 기능을 갖춘 최초의 SF1 스피커를 출시했습니다. 일본 제조업체 Pioneer는 돔 스피커를 사용하는 CS-3000 모델을 선보이며 즉시 답변을 제공합니다. 특별한 디자인의 혼과 디퓨저 후면의 방사선 캡처 덕분에 소형 Victor FB-5-2 스피커를 사용하면 단 1W만 소비하면서 일반 거실의 사운드를 낼 수 있습니다. 정말 인상적인 저음(낮은 재생 주파수는 20Hz에서 시작)을 갖춘 최초의 스피커가 1973년에 출시되었습니다. 테크닉스 SB-1000: 자석 22cm, 코일 10cm, 무게 52kg. 1년 후, 업계 역사상 가장 인기 있는 연사 중 하나가 시장에 출시됩니다. 1974년 Yamaha는 NS 1000 음향 시스템을 선보였으며, 디퓨저 생산에 베릴륨을 사용하여 일본 엔지니어들은 거의 모든 특성에서 시장의 헤드를 능가했습니다. 음향 시스템의 사운드 신뢰성 문제를 연구하기 시작한 Technics는 이 분야에서 다시 한번 기술적 혁신을 이루고 있습니다. 1975년 3월 도쿄에서 열린 기자 회견에서 그녀는 당시 베스트셀러였던 Technics SB-7000 3방향 스피커를 시연했습니다. 소련에서는 70년대 말에만 강력한 사운드로 소비자를 만족시키기로 결정했습니다. "시끄럽고 호황을 누리는 S-90"으로 알려진 일련의 스피커 35 AC-1 및 35 AC 212가 소련 시민들의 관심을 끌었습니다. 서양 제조업체들이 콘서트 홀용으로 설계된 크고 강력한 스피커 시스템을 홍보하는 반면, 일본 기업들은 '홈 스피커 시스템' 개발을 우선순위로 선택하고 있습니다. 70년대 초반부터 80년대 중반까지 시장에 쏟아져 나온 풍부한 음향 시스템을 모두 나열하는 것은 불가능합니다. 제조업체는 스피커 배치, 모양 및 방음부터 헤드 제조 시 가장 뛰어난 재료 사용에 이르기까지 가능한 모든 것을 실험하고 있습니다. 1976년 영국 회사 Bowers & Wilkins는 처음으로 Kevlar에서 중급 스피커 콘을 제조하기 시작했습니다. 이것이 B&W DM6 모델이 시장에 진입하는 방식입니다. 스피커 시스템 제조업체의 추가 검색은 이미 청취자가 음악 분위기에 최대한 몰입할 수 있도록 하는 것을 목표로 하고 있습니다. 그러나 사운드 분야의 실험은 무한정 계속될 수 있지만 정확한 장비, 필요한 기술 장비 및 모든 스피커 제조업체가 실제로 노력하는 것이 무엇인지에 대한 이해만이 결실을 맺을 수 있습니다. 1981년 Bowers & Wilkins의 공동 창업자인 John Bowers는 영국의 작은 마을인 Steyning에 별도의 연구실을 열기로 결정했습니다. 몇 년 후 Bowers의 아이디어는 영국을 넘어 훨씬 더 유명해질 것이며 "University of Sound"는 스피커를 완전히 새로운 수준의 사운드로 끌어올릴 인상적인 발견 목록을 만들 것입니다. 일반적으로 수용되는 2.0 스테레오 형식에 이어 3, 5, 7, 심지어 9개의 스피커로 구성된 스피커 시스템이 시장에 출시되어 청취자가 다채널 사운드와 3D 공간 사운드를 즐길 수 있습니다. 1994년 블루투스 기술 도입 무선 전송데이터는 음향 시스템 분야에 영향을 미칠 수밖에 없습니다. 2009년 10월 Creative는 음원에서 오디오를 전송하기 위해 Bluetooth 기술을 사용하는 최초의 2.1 스피커 시스템을 출시했습니다. 1년 후인 2010년 9월 1일 샌프란시스코에서 열린 프레젠테이션의 일환으로 애플 회사기기 간 데이터 무선 스트리밍을 위한 자체 기술인 AirPlay를 선보일 예정입니다. AirPlay가 시작되면 새 페이지전기 음향학의 역사 - 놀라운 디자인을 결합한 무선 스피커 시스템의 시대, 훌륭한 사운드그리고 놀라운 기능. 그러나 이것은 별도의 기사에 대한 주제입니다. http://iphones.ru

이리나 알도시나

첫 출판 날짜:

2007년 9월

용어, 정의, 개발 역사.

20세기의 가장 유명한 발명품 중 하나는 스피커. 사운드 녹음 및 사운드 재생 시스템 개발을 가능하게 한 것은 마이크와 함께 외관이었습니다. 현재 스피커는 가장 인기 있는 오디오 장비 유형 중 하나입니다(대략적인 추정에 따르면 스피커의 산업 생산량은 연간 5억 개에 이릅니다). 라우드스피커의 음질은 사운드 강화 시스템, 라디오 방송, TV, 사운드 녹음 및 가정 재생의 사운드 품질에 큰 영향을 미칩니다.

이것이 바로 확성기의 소리 변환의 물리적 과정에 대한 연구와 그 생성에 대한 이유입니다. 수학적 모델그리고 알고리즘, 소프트웨어 제품수십 개의 대학과 연구 센터가 계산 및 설계에 참여하고 있으며 수백 개의 대기업이 생산에 참여하고 있습니다. AES(Audio Engineering Society)의 거의 모든 국제 회의에서 이러한 문제를 다루는 특별 과학 섹션과 세미나가 있고 이러한 회의의 틀 내에서 전시회에서 새로운 모델과 기술 솔루션이 제시되는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

라우드스피커에 대해 제안된 이 기사 시리즈에서 우리는 최신 라우드스피커의 작동 원리, 설계 및 기술과 계산 방법에 대해 이야기할 것입니다.

첫 번째 기사에서는 기본적인 용어와 정의를 제공할 것입니다. 단편스피커 개발.

술어
우선, 국제 및 국내 표준과 기술 문헌에서 현재 허용되는 용어를 숙지할 필요가 있습니다(여기에는 많은 혼란이 있기 때문입니다). 국제 및 국내 표준에 따라 "라우드스피커"라는 용어는 "음향 설계를 갖춘 하나 이상의 스피커 헤드와 전기 장치(필터, 조절기 등)를 포함하여 대기 환경에서 주변 공간으로 사운드를 효과적으로 방사하도록 설계된 장치"에 적용됩니다. )". 따라서 이 용어는 소리를 공기 중으로 방출하는 모든 음향 변환기를 의미합니다. 단일 이미터는 국내 표준 GOST 16122-87에서 "스피커 헤드"로 지정됩니다(외국 카탈로그에서는 "스피커 장치", "스피커 구동 요소" 또는 "드라이버"라는 용어가 때때로 사용됨).

그러나 기술 문헌(교과서, 기사 등)에서는 "스피커"라는 용어가 주로 단일 스피커를 가리키는 데 사용됩니다. 스피커, 필터, 하우징 및 기타 부품을 포함하는 장치를 "스피커 시스템"이라고 합니다. 적용분야에 따라 "스피커 시스템"(주로 가정용), "어쿠스틱 스튜디오 유닛"("컨트롤 유닛", "모니터"), " 스피커" 등 외국 문헌에서는 "음향 시스템"또는 "확성기 시스템"이라는 용어가 자주 사용됩니다. 따라서 매번 내용에서 그것이 무엇인지 이해해야합니다. 우리 얘기 중이야: 스피커 헤드 또는 스피커 시스템에 대한 정보입니다.

적용 영역(스튜디오 장비, 사운드 강화 시스템, 가정용 사운드 재생 시스템)에 관계없이 모든 라우드스피커(어쿠스틱 시스템)는 다음과 같은 기본 요소로 구성됩니다(그림 1).

- 이미 터(스피커 헤드) 각각(또는 여러 개가 동시에) 자체 주파수 범위에서 작동합니다.
- 하우징, 이는 여러 개의 개별 블록(각각 자체 범위의 이미터에 대해)으로 구성되거나 단일 디자인을 나타낼 수 있습니다.
- 필터링 및 수정 회로, 뿐만 아니라 다른 사람들도 전자 기기(예: 과부하 보호, 레벨 표시 등)
- 오디오 케이블 및 입력 단자 증폭기(액티브 스피커 시스템의 경우) 및 크로스오버 (활성 필터), 주파수 대역별로 별도의 증폭기를 사용하는 경우.

요소 세트(라우드스피커 헤드 수, 능동 또는 수동 필터 사용, 인클로저의 모양 및 디자인 등)는 목적에 따라 스피커 시스템 유형에 따라 크게 달라질 수 있지만 구성 원리, 계산 방법 및 제조 기술은 대체로 유사합니다.

이러한 문제를 분석하기 전에 스피커의 주요 요소(이미터, 하우징, 필터) 생성의 역사를 간략하게 살펴보겠습니다.

개발의 역사
최초의 사운드 이미터를 만들려는 시도는 19세기 말에 시작되었습니다. 1874년, 지멘스(Siemens) 회사의 창립자인 독일 엔지니어 에른스트 베르너 폰 지멘스(Ernst Werner von Siemens)는 수직 변위를 허용하는 특수 지지대와 함께 원형 와이어 코일이 방사형 자기장에 배치된 자기전기 장치를 설명했습니다(특허 번호 149797). 그는 이 모터 메커니즘을 사용하여 소리를 생성할 수 있다고 지적했지만 실제로는 이를 보여주지 않았습니다. 1877년에 Siemens는 독일과 영국에서 두 개의 특허를 더 등록했는데, 이 특허는 이후 다양한 산업 디자인에 사용된 전기역학적 스피커의 주요 특징을 설명했습니다.

1876년에 미국 과학자 알렉산더 벨(Alexander Bell)은 전화기에 대한 특허를 얻었고 매우 유사한 유형의 변환기를 사용하여 전화기의 소리를 시연했습니다. 1898년부터 1915년까지 기간 동안 원추형 다이어프램, 센터링 와셔 등 개별 요소의 도입과 관련하여 다수의 특허(발명자 Oliver Joseph Lodge, John Matthias Augustus Stroh, Anton Pollak 등)가 등록되었습니다. 뿔과 함께 작동하는 이미 터 , 첫 번째 샘플이 그림 1에 나와 있습니다. 2.

1915년과 1918년 사이에 Bell Labs의 엔지니어인 Harold D. Arnold와 Henry Egerton은 "밸런스드 아마추어" 원리("밸런스드 아마추어"라고도 하지만 "밸런스드 아마추어"는 잘 알려진 용어)에 따라 작동하는 스피커 드라이버를 만들었습니다. 이 설계에서는 강철 막대에 위치한 권선에 교류 전류가 공급되었으며, 이는 자기장과의 상호 작용으로 인해 이동하여 혼에 장착된 콘을 밀어냈습니다(그림 3). 보강재의 강성이 높아 재생범위가 매우 제한적이었지만 이러한 장치는 20세기 30년대까지 사용되었다. 극장과 거리의 사운드 시스템을 위한 최초의 혼 라우드 스피커 모델(예: 1919년 뉴욕 파크 애비뉴, 1920년 시카고 공화당 의회 등)은 이러한 특정 유형의 방출기를 사용했습니다.

1925년 General Electric(미국)의 엔지니어 Chester W. Rice와 Edward W. Kellogg가 잡지에 "새로운 유형의 혼 없는 스피커 제작에 대한 참고 사항"이라는 기사를 게재하면서 전기 역학 스피커 개발에 혁명적인 변화가 일어났습니다. 미국 전기공학회 회보"(Vol. 44, 1925년 4월). 이 엔지니어들은 20세기 위대한 발명품 중 하나를 발견한 자로 오디오 엔지니어링 역사에 영원히 남을 것이며, 그 주요 디자인 요소는 오늘날까지 보존되어 있습니다. 실제로 전기역학적 변환기는 공진 주파수 이상의 범위에서 작동하는 보이스 코일과 다이어프램으로 만들어졌습니다. 이 원리에 따라 최초의 실험실 스피커 모델이 개발되었으며 동시에 모델이 조립되었습니다. 튜브 증폭기, 전체 주파수 범위에 걸쳐 충분한 전력을 제공합니다.

이미 1926년에 1W 증폭기가 내장된 Radiola Model 104라는 스피커의 최초 산업 모델이 등장했습니다. 동시에 이 스피커와 함께 작동하는 Radiola 28 라디오 수신기가 시장에 출시되었습니다. 그 순간부터 이러한 확성기의 대량 생산이 전 세계적으로 시작되었습니다.

전기역학적 스피커 제작 작업이 거의 동시에 러시아에서 수행되었다는 점은 흥미롭습니다. 1923년 페트로그라드에 중앙 전파 연구소(CRL)가 설립되었으며 나중에 방송 수신 및 음향 연구소(IRPA)로 이름이 변경되었습니다. IRPA는 창립 첫날부터 스피커를 개발했습니다. 1926년에는 전자식 확성기 "Record"와 전자식 혼 실외 확성기 TM이 탄생하여 이름을 딴 공장에서 생산되기 시작했습니다. Kulakova. 1929년에 A. A. Kharkevich와 K. A. Lamagin은 IRPA에서 최초의 다이나믹 스피커(직접 방사 및 혼) 샘플을 개발했으며, 이 제품의 생산은 1931년에 이름을 딴 공장에서 시작되었습니다. Kozitsky와 Kiev Radio Plant에서.

이미 1930~32년에 모스크바 붉은 광장에서 최초의 강력한 사운드 증폭 스피커(100W 출력)가 만들어졌습니다. 1935년부터 이 나라는 전기 역학적 스피커를 대량 생산하기 시작했습니다. 생산량이 꾸준히 증가하고 있다는 점에 유의해야합니다. 90년대 초까지 우리나라 전기역학 스피커 생산량은 연간 7천만 개였습니다(Ryazan Radio Plant - 연간 생산량 1,500만 개, Gagarin Radio Plant - 1,300만 개, Berd Radio Plant, Riga의 NPO "Radiotekhnika", 등.) .

전기 역학적 스피커의 산업용 샘플이 출현하면서 거의 모든 혼 스피커 모델이 이를 방출기로 사용하기 시작했습니다. 현대에 가까운 디자인의 혼 라우드 스피커의 제작은 엔지니어 Albert L. Thuras와 Edward Christopher Wente의 작업으로 시작되었습니다. 이들은 1927년에 프리 혼 챔버와 특수 렌즈를 사용하는 좁은 목 혼 라우드 스피커에 대한 특허를 받았습니다. 몸을 웬테).

사운드 시네마의 발전에는 충분한 음량과 사운드 명료도를 제공하는 음향 시스템의 제작이 필요했습니다. 이로 인해 다중 대역 시스템이 등장하게 되었습니다. 첫 번째 중 하나는 Douglas Shearer가 시연한 양방향 음향 시스템으로, 저주파 접이식 혼과 전기역학적 스피커를 사용하는 고주파 다중 셀 혼으로 구성되었습니다. 이 시스템은 40-10000Hz 범위를 재현했으며 상당히 높은 감도를 가졌습니다(그림 4). 1938년 영화 예술 과학 아카데미로부터 상을 받았으며 이후 영화관, 극장 등에서 다중 대역 사운드 시스템 개발을 위한 일종의 표준이 되었습니다.

멀티웨이 스피커 시스템이 탄생하면서 저주파수, 중주파수, 고주파수 라우드스피커 사이에 크로스오버 필터를 사용할 필요성이 생겼습니다. 스피커 필터 이론에 관한 첫 번째 논문은 1936년에 출판되었습니다(John K. Hilliard 및 Harry R. Kimball 저). 이는 1차에서 3차까지의 버터워스 필터를 계산하기 위한 이론을 제공했으며, 이는 50년대에 음향 시스템에 가장 선호되는 형식으로 인식되었습니다.

1940~50년에는 주로 강력한 혼 음향 시스템과 해당 라우드스피커 헤드가 영화관과 극장(JBL, Altec Lancing 등의 회사)에서 전문적인 음향을 제공하기 위해 개발되었습니다.

집에서는 장식이 없는 대형 전기역학적 헤드를 사용했습니다. 그러나 음향 합선으로 인해 획득이 불가능하였다. 저주파. 최초의 멀티웨이 스피커 시스템은 300~500cc 용량의 대형 "개방형" 캐비닛을 사용했습니다. dm(리터), 재생된 주파수 범위는 80-100Hz에서 시작되었습니다.

AR(Acoustical Research) 창립자 중 한 명인 Edgar M. Villchur가 뉴욕 전시회에서 "어쿠스틱 서스펜션"이라는 완전히 새로운 원리를 기반으로 한 소형 스피커 시스템 AR-1을 선보인 1954년 가전 제품의 진정한 혁명이 시작되었습니다. " 또는 "압축형" 하우징. 길을 열어준 본 발명의 아이디어 현대 시스템가정용은 저주파를 얻기 위해 소형 하우징을 사용했으며 풍량의 탄성은 저주파 스피커 서스펜션의 탄성보다 3 배 이상 높았습니다. 이 경우 움직이는 스피커 시스템은 탄력 있는 에어 쿠션 위에 "앉아 있는" 것처럼 보입니다. 공기는 선형 매질이기 때문에 비선형 왜곡을 증가시키지 않고 스피커 진동판의 변위를 증가시킬 수 있으므로 작은 볼륨으로 저주파를 재생할 수 있습니다.

이러한 시스템을 만들려면 저주파 스피커의 설계 원리를 변경해야 했으며, 앰프에서 높은 전력을 공급할 수 있도록 무거운 이동 시스템, 유연한 서스펜션, 대형 보이스 코일 및 자기 회로가 필요했습니다. 대역의 저주파 부분을 자신있게 재현하는 소규모 음향 시스템의 등장은 전문가들 사이에서 놀라움을 불러일으켰으며 가정용 Hi-Fi 스피커 시스템 개발의 폭을 열었습니다.

60년대 KEF(영국)가 제시한 High-Fidelity 장비(고충실도, 즉 라이브 사운드와 최대한 호환되는 장비)를 만드는 개념은 가정용 및 전문 음향 분야 모두의 발전에 강력한 원동력이 되었습니다. 시스템: 모든 요소(스피커 헤드, 하우징, 필터)의 설계 개선, 제조 기술, 매개변수 측정을 위한 새로운 방법 개발 및 계산 이론 생성. 수백 개의 회사, 연구 센터 및 대학이 스피커 생산 및 개발에 참여했습니다.

스피커 캐비닛 개발의 발전은 주로 다양한 디자인의 출현과 관련이 있습니다. 폐쇄형 압축형 캐비닛(위에서 언급)과 함께 1959년 Jensen 회사의 엔지니어 James F. Novak은 베이스 생성 개념을 도입했습니다. 반사 캐비닛(이 아이디어는 1930년에 Albert Turas에 의해 특허를 얻었음), 이를 통해 저주파 영역의 음압 레벨을 높일 수 있었습니다.

현재 패시브 라디에이터, 이중 카메라, "미로" 유형, "대역 통과 필터" 유형 등 다양한 저주파 설계가 사용됩니다. 각각 고유한 장점과 단점이 있습니다( 이에 대해서는 다음 기사에서 설명하겠습니다.) 개발에서 근본적으로 중요한 단계는 필터 이론과의 유사점을 바탕으로 저주파 설계 계산 이론(저자 Neville Thiele 및 Richard Small)이 1971~1973년에 창안된 것입니다. 이를 통해 캐비닛 설계를 과학적 기반으로 전환하고 스피커 설계 실무에 널리 사용되는 적절한 컴퓨터 프로그램을 만드는 것이 가능해졌습니다. 중간 및 고주파의 고품질 재생을 보장하기 위해 우리는 다음과 같은 작업을 수행했습니다. 다양한 방법회절 왜곡을 줄이기 위해 소음 및 진동 차단, 타원형 인클로저(주로 고주파 스피커용)가 만들어졌습니다.

대다수의 스피커 시스템이 다중 대역 원리를 기반으로 구축되었기 때문에 이는 분리 기능뿐만 아니라 수행하기 시작한 크로스오버 필터 생성에 상당한 진전을 가져왔습니다. 주파수 대역저, 중, 고주파 라우드스피커 사이에 있지만 크로스오버 영역의 지향성 특성을 대칭화합니다. 현재 많은 수의 컴퓨터 프로그램, CACD, CALSOD, 필터 디자이너 및 LEAP4.0 등과 같은 필터 매개변수를 최적화할 수 있습니다.

라우드스피커 헤드에도 큰 변화가 일어났습니다. 전기역학적 방사체와 함께 정전기, 헤일 방사체, 피에조 필름 등 다른 변환 원리를 기반으로 하는 방사체가 생산되기 시작했습니다(다음 기사에서 이에 대해 자세히 설명합니다).

전기역학적 스피커의 경우 Rice와 Kellogg가 제안한 디자인은 매우 성공적이어서 근본적인 변화는 없었으며 주로 기술 분야에서 발전이 이루어졌습니다.

50-70년대에 등장한 다음과 같은 독창적인 디자인 솔루션을 주목할 수 있습니다.

1958년 Edgar Villchur는 근본적으로 새로운 고주파 이미터 설계를 갖춘 AR-3 음향 시스템 모델을 선보였습니다. 다이어프램은 돔 형태로 제작되었으며 센터링 와셔가 없고 보이스 코일이 직접 부착되었습니다. 다이어프램에. 이러한 디자인의 등장은 매우 중요한 문제를 해결했습니다. 즉, 소형 반구형 다이어프램을 사용하여 고주파수 영역의 지향성 특성을 확장하는 것입니다.

특수한 보강 리브가 있는 다이어프램을 갖춘 강력한 저주파 스피커가 등장했습니다. 그 예로 1954년 엔지니어 Harry Ferdinand Olson이 제안한 RCA-15 동축 이미터 모델이 있습니다.

1947년 Tannoy(영국)가 만든 근본적으로 새로운 디자인의 동축 스피커가 등장했습니다(그림 5). 아이디어는 공간에서 저주파 소스와 고주파 소스의 분리를 제거하고 한 지점에서 방사를 달성하여 소스 간의 위상 변이를 제거하고 지향성 특성을 향상시키는 것이었습니다. 이 디자인에서는 돔 다이어프램과 특수 분배기를 갖춘 고주파 스피커가 저주파 스피커 코어의 구멍을 통해 방사되며 디퓨저가 혼 역할을 합니다.

큰 진폭에서 열을 제거하고 감쇠를 증가시키기 위해 틈새에 특수 자성 유체(자성유체)를 사용하여 스피커 설계(첫 번째 고주파수, 그 다음 중저주파)가 개발되었습니다.

최신 성과
최근 수십 년 동안 전기역학적 스피커 개발의 주요 발전은 기술 분야에서 이루어졌습니다. 증가된 증폭기 전력(300-500W), 대규모 신호의 왜곡되지 않은 전송에 대한 요구 사항 동적 범위(최대 음압 레벨 ~130-140dB)은 선형 및 비선형 왜곡 수준을 줄이기 위해 재료 선택과 전기역학적 스피커의 여러 요소 제조 기술 모두에서 상당한 변화를 가져왔습니다.

우퍼의 경우 기술 변화가 모든 요소에 영향을 미쳤습니다. 서스펜션은 특수 소재(천연 고무, 폴리우레탄 폼, 고무 처리 직물, 특수 댐핑 코팅이 적용된 천연 및 합성 직물)로 만들어지기 시작했으며 환상형, 사인형, S자형 등 특수한 모양을 획득했습니다. 저주파 다이어프램 확성기(20개 중 첫 번째는 양피지 또는 천연 가죽으로 제작됨)는 이제 강도, 강성 및 감쇠 특성을 증가시키는 다양한 첨가제(예: 양모 섬유, 아마 섬유)가 포함된 천연 장섬유 셀룰로오스를 기반으로 하는 다소 복잡한 구성으로 만들어집니다. , 탄소 섬유, 흑연 플레이크, 금속 섬유, 방습 및 댐핑 함침). 이러한 복합재의 복잡성 정도는 최대 10~15개의 구성 요소를 사용한다는 사실로 판단할 수 있습니다.

그러나 천연 셀룰로오스로 만든 조성물과 함께 일반적으로 이전에 항공우주 및 군사 장비용으로 개발된 다층 벌집형 재료, 발포 금속 등 다양한 복합 재료가 저주파 확성기의 진동판에 사용되어 왔습니다. 저주파 스피커의 다이어프램, 많은 유명 기업(JAMO, KEF, Cabasse, Tannoy 등)에서는 폴리올레핀(폴리프로필렌 및 ​​폴리에틸렌)을 기반으로 한 합성 필름 구성과 고탄성 Kevlar 패브릭(B&W)을 기반으로 한 복합 재료를 점점 더 많이 사용하고 있습니다. , Audix 등).

이러한 다이어프램을 사용하면 다음을 보장할 수 있습니다. 최고의 모델저주파 스피커는 최대 1500~2500Hz의 부드러운 주파수 응답을 가지며, 이는 3방향 스피커 시스템(400~600Hz)에서 자주 사용되는 크로스오버 주파수보다 거의 2옥타브 높습니다. 현대 우퍼 디자인의 예는 그림 1에 표시된 JBL 우퍼의 최신 모델 중 하나입니다. 6. 네오디뮴 자석 자기 회로, 이중 권선 보이스 코일을 채택합니다. 고용량왜곡 없이, 탄소 섬유와 기타 현대 기술의 성과를 갖춘 복합 재료로 만들어진 다이어프램.

우주 기술의 현대적 발전이 특히 효과적으로 사용되는 고주파 스피커 제조 기술에 특별한 변화가 일어났습니다. 가장 현대적인 디자인 중 하나의 예는 Tannoy 고주파 스피커 모델인 Prestige ST-200입니다. 이 모델은 스퍼터링된 금층이 있는 티타늄으로 제작되고 직경 25mm, 두께 25미크론의 돔 다이어프램을 사용합니다. 완전히 고유한 매개변수를 얻을 수 있는 네오디뮴 자석 등: 불균일 -6dB에서 최대 54kHz의 주파수 범위, 불균일 -18dB에서 최대 100kHz, 명판 전력 135W(피크 550W), 감도 95dB/V/m.

마지막 두 스피커의 디자인을 전기 역학 스피커의 첫 번째 모델과 비교하면 이 제품이 탄생 이후 거의 100년 동안 어떤 경로를 거쳐 왔으며 어떤 매개 변수가 달성되었는지 확인할 수 있습니다.

사운드 및 사운드 강화 시스템을 위한 전문 스피커는 주로 출력을 높이고 특정 지향성 특성을 형성하는 경로를 따라 개발되었습니다. 회절, 방사형, 균일한 적용 범위, 컬링 등 다양한 유형의 혼이 생성되었습니다. 방향성이 제어된 별도의 활성 다중 대역 블록으로 구성된 강력한 선형 어레이인 새로운 유형의 이미터가 나타났습니다.

현재 단계의 스피커 개발의 주요 방향을 분석하면(예: 최근 AES 회의 자료를 기반으로) 다음과 같은 추세를 확인할 수 있습니다.
- 청각 지각과 훨씬 더 잘 연관되는 새로운 매개변수의 출현,
- 장애물이 없는 공간에서 더 넓은 범위의 매개변수를 측정할 수 있는 새로운 디지털 계측 기술 개발,
- 선형 및 비선형 왜곡을 줄이기 위해 디지털 필터링 방법을 사용합니다.
- 디지털 스피커를 만드는 방법을 찾고 있습니다.
- 라우드스피커의 매개변수를 스피커가 설치된 공간의 특성과 일치시키는 적응형 디지털 프로세서 개발.

최신 전기역학적 스피커의 왜곡을 줄이기 위한 설계 기능, 기술 및 방법에 대한 자세한 내용은 시리즈의 다음 기사에서 논의됩니다.

이 모든 것은 일본 오사카에서 열린 세계 전시회에서 시작되었습니다. 1976년 피스톤 모드에서 작동하는 "초이상적인" 스피커가 전체 주파수 범위에 걸쳐 선보였습니다. 기술적 혁신이었습니다. 피스톤 모드에서는 방사형 굽힘파의 전파 속도가 너무 높아 디퓨저가 전체 주파수 범위에 걸쳐 단일 단위로 움직입니다. 이 스피커는 평탄한 주파수 응답(35Hz -35kHz ±1.5dB)을 가졌으며 비선형 왜곡정신생리학적 눈에 띄는 한계점보다 1000배 낮습니다.

VHS 형식과 마찬가지로 당시 HI-FI 시장 리더의 전문가들이 이 개발에 참여했습니다. 이들은 일본 회사(Sanyo, 음향 사업부 OTTO, Sony, 스피커 SS-G5, SS-G7, 당시 SS-G9는 돔 미드레인지 스피커 제조 분야에서 최고의 경험을 보유한 Yamaha라는 품질 표준으로 간주되었습니다. 뿐만 아니라 수많은 미국 제조업체와 젊은 (당시) 영국 회사 Wilson이 이 스피커의 기초로 개념을 선택했습니다.

전시회에서 이 음향은 Fisher 브랜드로 선보였습니다. 사라져가는 회사는 Sanyo 우려 사항에 의해 인수되었으며 그러한 스피커의 출시는 전설적인 브랜드를 되살릴 예정이었습니다. 유럽과 미국에서는 Fisher 1200 Studio Standard(STE 1200)로, 일본 국내 시장에서는 OTTO SX-P1로 불렸습니다.

국내 '초이상형' 스피커의 역사는 1999년부터 시작되었습니다. 국제회의 1977년 서독에서. 참가자 중 한 명은 음악 애호가이자 고품질 음악 팬인 CPSU 중앙위원회의 고위 위원이었습니다. 컨퍼런스가 끝난 후 리셉션에서 그의 관심은 유난히 매혹적이고 "라이브"적인 음악에 매료되었습니다. 우리 대표자는 음원에 관심이 있었습니다. 바로 Fisher 1200 Studio Standard였습니다. 영국 대표는 소련에서는 미사일과 잠수함 외에는 아무것도 할 수 없다는 농담을 했습니다. 소련 대표단이 모스크바로 돌아온 후 Fisher 1200 Studio Standard라는 화물이 도착했습니다. 독일친구가 선물해준건데

소비재 개발에 관한 당 중앙위원회의 다음 보고서에서는 다가오는 CPSU 중앙위원회 총회에서 피스톤 모드에서 작동하는 최고 수준의 복잡성을 지닌 새로운 연사가 발표되어 생산될 것이라고 밝혔습니다. 그 동안 Fisher 1200 Studio Standard를 분해하여 검사했습니다.

이 임무는 소련 전자 산업부의 주요 설계국과 무선 엔지니어링 기업에 주어졌습니다. 그러나 노력과 자원을 쏟아부었음에도 불구하고 누구도 프로토타입조차 만들지 못했습니다. 지도자들은 일자리를 잃을 것이라는 두려움에도 불구하고 소련 산업에는 그러한 기술이 없으며 외국 개발보다 20년 뒤처져 있다고 만장일치로 선언했습니다. 반대로 알려진 바와 같이 소련의 군사 산업은 세계보다 앞서있었습니다. 영국 대표의 농담은 정당화되었습니다.

그런 다음 이 프로젝트는 당시 핵잠수함용 부품을 생산했던 모스크바의 NPO "토륨"에 주어졌습니다. 1980년 말까지 프로토타입이 제작되었습니다. 그리고 2년 후 Electronics 100AC 060이라는 스피커의 대량 생산이 시작되었지만 절감 효과도 없었고 비용도 고려되지 않았습니다. 예를 들어, 다이나믹 헤드의 보이스 코일과 자기 시스템은 해당 필터 섹션의 저항과 Thiel-Small 매개변수에 미치는 영향을 고려하여 설계되었습니다. LF 디퓨저는 정밀 장비를 사용하여 제조되었습니다. 니켈 합금을 특수 폼 몰드에 분사한 후 고온 오븐에 넣고 니켈을 엄격하게 정의된 구조로 발포했습니다. 그런 다음 스티커를 알루미늄 호일의 니켈 베이스에 손으로 붙였습니다. 미드레인지 헤드의 돔은 특수 챔버의 알루미늄 기판 위에 사파이어 외부 레이어로 제작되었습니다. HF 이미터에는 레이저와 프레임 없는 알루미늄 코일을 사용하여 얻은 가장 얇은 슬롯이 있는 환형 다이어프램이 있습니다. 모든 스피커 바스켓은 고압 주조 알루미늄 합금으로 제작되었으며 거대한 베이스를 갖추고 있습니다. 다중 링크 선형 위상 필터는 신호를 필터링했을 뿐만 아니라 헤드의 리액턴스와 시간-주파수 편차도 보상했습니다. 5층 선체 벽의 진동 감쇠를 위해 프로토타입은 핵잠수함과 동일한 재료를 사용했습니다.

다음으로 7개의 스피커 모델이 추가로 생산되었으며 그 중 가장 인기가 있었습니다. 새 모델의 가장 큰 단점은 소형 인클로저에 동일한 베이스 및 미드레인지 헤드를 사용한다는 것인데, 이는 주로 사운드 신호의 베이스 및 미드베이스 영역의 사운드에 영향을 미쳤습니다.

복잡한 생산 공정과 높은 불량률로 인해 이 스피커는 연간 1000쌍 정도의 소량 생산되었습니다. 하나의 100AC 소매 네트워크 비용은 540 루블이었고 제조 비용은 2.5 배 더 높았으며 기업과의 가격 차이는 물론 주에서 추가로 지불했습니다.

첫 번째 제작 샘플이 출시된 후 Leningrad House of Radio 및 Melodiya 회사와 공동으로 비교 주관적 시험이 수행되었으며 디자이너 외에도 전문 사운드 엔지니어 및 음악가가 참여했습니다. 오디션에는 당시 최고의 외국 스피커(Wilson, Onkyo, JBL, Yamaha, Diatone, Sony, Kef, Tannoy, Technics 등)가 선정되었지만 오디션에는 원래 Fisher 스피커가 없었습니다. 오디션에서 일렉트로니카는 좋은 결과를 보여줬고, 개발자들은 승리를 축하했다. 그들의 사운드는 명확하고 상세하며 적당히 분석적이며 좋은 표현과 다이내믹스가 특징입니다. 잘 그려진 장면과 자연스러운 사운드 이미지 표현도 주목됐다. 사용된 경로는 진공관 앰프 장비로 구성되었으며 소스는 릴투릴 데크와 비닐 플레이어였습니다. 나중에 디지털 형식이 등장한 후 일부 오디오 애호가들은 이러한 스피커의 사운드가 약간의 금속성 배음과 함께 거칠다고 지적했습니다. 다른 사람들은 여전히 ​​이 스피커를 품질의 표준이자 자연스러운 사운드의 원천으로 간주합니다. 이러한 다소 반대되는 의견은 이러한 스피커의 복잡한 임피던스와 상대적으로 높은 자기 유도 EMF로 인해 발생할 가능성이 높으며, 이로 인해 트랜지스터 증폭기를 선택하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.

Fisher 스피커가 오디션을 받은 것은 우연이 아니었습니다. 70년대 말에 생산이 완전히 중단되었고 아이디어가 지속되지 않았습니다. 이러한 복잡하고 첨단 기술이 풍부한 제품의 제조로 인해 시장 관계가 손실을 입을 수는 없습니다. 음향 장치의 소매 가격이 비용을 정당화하지 못했고 생산이 축소되었습니다.

RuNet의 일부 정보:

우리 개발자들이 달성할 수 없었던 몇 가지 사항(Otto SX-P1/Fisher STE 1200과 비교):

1. 케이스 벽의 두께는 20mm 대 30mm입니다. 재료: 일반 마분지 대 특수 합성물. 마분지.

2. 자석이 매개변수를 충족하지 못했습니다. LF와 MF에서는 두 개의 자석을 함께 접착해야 했기 때문에 간격에 자기장의 집중이 악화되었습니다.

3. Otto의 저주파 디퓨저는 더 미세한 니켈 질감과 원래 합금의 특성 덕분에 강성이 뛰어나고 무게가 가볍습니다. 서스펜션이 부착된 디퓨저 가장자리에는 카드보드 보강재조차 없습니다.

4. 강성이 높을수록 함침된 견고한 직물 서스펜션을 설치할 수 있으며 품질 요소가 감소하여 동일한 공진 주파수에서 더 높은 감도를 제공합니다.

5. 모든 스피커의 코일은 플랫 와이어로 감겨진 2층 구조입니다. 프레임리스 HF 코일은 플랫 알루미늄 와이어로 감겨 있습니다. 미드레인지 및 베이스 스피커의 프레임은 알루미늄으로 제작되었으며 내열성 열전도 접착제로 금속 디퓨저에 접착되었습니다. 결과적으로 디퓨저는 방열판, 라디에이터 역할을 하여 매우 넓은 전력 범위에 걸쳐 선형 임피던스를 얻을 수 있습니다. 당사의 100AC는 둥근 와이어로 감긴 기존 코일과 알루미늄 호일로만 덮인 종이 프레임을 사용합니다.

6. SX-P1의 미드레인지 디퓨저는 3층 산화 알루미늄으로 구성되어 있으며, 각 층은 서로 다른 강성/무게/감쇠 매개변수를 갖습니다. 100AC – 동일한 두께의 산화알루미늄 1층.

7. 100AC의 HF는 산화 알루미늄으로 전혀 만들어지지 않고 일반 식품 등급의 알루미늄으로 만들어졌으며 고온 압착만 가능합니다. 링 (디퓨저는 돔이 아니지만 두 스피커 모두에 대한 링)은 단단하지만 깨지기 쉬워 멤브레인의 주름을자를 수 없었습니다. Otto에서 링은 HF와 마찬가지로 산화알루미늄으로 만들어졌으며, 슬롯과 다이어프램 주름의 특수 댐핑 코팅이 있어 무선 주파수 쪽으로 주파수 범위를 확장하고, 공진 주파수를 줄이고, 역동성을 증가시킬 수 있습니다. 100AC 고유의 금속성 배음을 제거합니다.

8. 필터는 오디오 애호가용 부품으로 만들어지며, 단면적이 큰 케이블과 금도금 단자로 연결됩니다.

9. 더 "비싼" 외부 마감재(흑단 합판).

먼저 i에 점을 찍고 용어를 이해해 봅시다.

전기 역학 스피커, 동적 스피커, 스피커, 직접 방사 동적 헤드는 소리 주파수의 전기 진동을 공기 진동으로 변환하여 우리가 소리로 인식하는 동일한 장치의 다양한 이름입니다.

사운드 스피커, 즉 직접 방사 다이내믹 헤드를 두 번 이상 본 적이 있습니다. 그들은 가전 제품에 적극적으로 사용됩니다. 오디오 증폭기 출력의 전기 신호를 가청 사운드로 변환하는 스피커입니다.

효율성 (계수)은 주목할 가치가 있습니다. 유용한 행동) 사운드 다이내믹은 매우 낮으며 약 2~3%에 이릅니다. 물론 이것은 엄청난 마이너스이지만 지금까지 더 나은 것은 없습니다. 전기 역학적 확성기 외에도 음파의 전기 진동을 음향 진동으로 변환하는 다른 장치가 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 예를 들어 정전기, 압전, 전자기 유형의 스피커이지만 전기 역학 유형의 스피커는 전자 제품에 널리 사용되고 사용됩니다.

스피커는 어떻게 작동하나요?

전기역학적 스피커가 어떻게 작동하는지 이해하기 위해 그림을 살펴보겠습니다.

스피커는 자기 시스템으로 구성되어 있으며 뒷면에 있습니다. 반지가 포함되어 있어요 자석. 특수 자성 합금 또는 자성 세라믹으로 만들어집니다. 자성 세라믹은 강자성 물질인 페라이트를 함유한 특수 압축 및 "소결" 분말입니다. 자기 시스템에는 강철도 포함됩니다. 플랜지그리고 강철 실린더라고 불리는 핵심. 플랜지, 코어 및 링 자석은 자기 회로를 형성합니다.

코어와 강철 플랜지 사이에는 자기장이 형성되는 틈이 있습니다. 코일은 매우 작은 틈에 배치됩니다. 코일은 얇은 구리선이 감겨 있는 견고한 원통형 프레임입니다. 이 코일은 또한 음성 코일. 보이스 코일 프레임은 다음과 같이 연결됩니다. 디퓨저- 그런 다음 공기를 "밀어" 주변 공기의 압축 및 희박화(음파)를 생성합니다.

디퓨저는 다양한 재료로 만들 수 있지만 압축 또는 주조 종이 펄프로 만드는 경우가 더 많습니다. 기술은 멈추지 않으며 사용 중에 플라스틱, 금속 코팅이 된 종이 및 기타 재료로 만든 디퓨저를 찾을 수 있습니다.

보이스 코일이 코어 벽과 영구자석 플랜지에 닿는 것을 방지하기 위해 마그네틱 갭의 중앙에 정확하게 설치됩니다. 센터링 와셔. 센터링 와셔는 주름 모양입니다. 덕분에 보이스 코일은 코어 벽에 닿지 않고 틈새에서 자유롭게 움직일 수 있습니다.

디퓨저는 금속 본체에 장착됩니다. 바구니. 디퓨저의 가장자리는 주름 모양으로 되어 있어 자유롭게 진동할 수 있습니다. 디퓨저의 주름진 가장자리는 소위 탑 서스펜션, ㅏ 낮은 서스펜션- 센터링 와셔입니다.

보이스 코일의 얇은 와이어를 디퓨저 외부로 꺼내어 리벳으로 고정합니다. 그리고 디퓨저 내부에는 리벳에 동선 연선이 부착되어 있습니다. 다음으로 이러한 다중 코어 도체는 금속 본체와 분리된 플레이트에 장착된 꽃잎에 납땜됩니다. 보이스 코일의 멀티 코어 리드가 납땜된 접촉 꽃잎으로 인해 스피커가 회로에 연결됩니다.

스피커는 어떻게 작동하나요?

스피커의 보이스 코일을 통해 변수를 전달하는 경우 전기, 그러면 코일의 자기장은 스피커 자기 시스템의 일정한 자기장과 상호 작용합니다. 이로 인해 보이스 코일이 코일 전류의 한 방향으로 틈 안으로 당겨지거나 다른 방향으로 밀려나게 됩니다. 보이스 코일의 기계적 진동은 디퓨저로 전달되어 교류 주파수에 맞춰 진동하기 시작하여 음파를 생성합니다.

다이어그램의 스피커 지정.

가정 어구 그래픽 지정역학은 다음과 같습니다.

명칭 옆에 문자가 적혀있습니다. 비 또는 학사 , 회로도의 스피커 일련 번호(1, 2, 3 등)입니다. 다이어그램에 있는 스피커의 기존 이미지는 전기역학적 스피커의 실제 디자인을 매우 정확하게 전달합니다.

오디오 스피커의 기본 매개변수입니다.

주의해야 할 오디오 스피커의 주요 매개 변수는 다음과 같습니다.

그러나 보이스 코일에는 능동 저항 외에도 리액턴스도 있습니다. 보이스 코일은 실제로 일반 인덕터이고 인덕턴스가 교류에 저항하기 때문에 리액턴스가 형성됩니다. 리액턴스는 교류의 주파수에 따라 달라집니다.

보이스 코일의 활성 및 리액턴스는 보이스 코일의 총 임피던스를 형성합니다. 문자로 표시됩니다 지(소위, 임피던스). 코일의 능동 저항은 변하지 않지만 전류의 주파수에 따라 리액턴스가 변하는 것으로 나타났습니다. 순서를 정하기 위해 스피커 보이스 코일의 리액턴스는 1000Hz의 고정 주파수에서 측정되고 코일의 능동 저항이 이 값에 추가됩니다.

결과는 명목(또는 전체)이라는 매개변수입니다. 전기 저항음성 코일. 대부분의 다이나믹 헤드의 경우 이 값은 2, 4, 6, 8Ω입니다. 임피던스가 16Ω인 스피커도 사용할 수 있습니다. 일반적으로 이 값은 수입 스피커의 하우징에 다음과 같이 표시됩니다. 8Ω또는 8옴.

코일의 총 저항이 활성 코일보다 10~20% 더 크다는 사실은 주목할 가치가 있습니다. 그러므로 아주 간단하게 결정될 수 있다. 저항계를 사용하여 보이스 코일의 활성 저항을 측정하고 결과 값을 10 - 20% 늘리면 됩니다. 대부분의 경우 순전히 능동 저항만 고려할 수 있습니다.

보이스 코일의 공칭 전기 저항은 앰프와 부하(스피커)를 일치시킬 때 고려해야 하는 중요한 매개변수 중 하나입니다.

주파수 범위 스피커가 재생할 수 있는 사운드 주파수의 범위입니다. 헤르츠(Hz) 단위로 측정됩니다. 인간의 귀는 20Hz – 20kHz 범위의 주파수를 인식한다는 것을 기억하십시오. 그리고 이것은 아주 좋은 귀입니다 :).

어떤 스피커도 전체 가청 주파수 범위를 정확하게 재생할 수 없습니다. 사운드 재생 품질은 여전히 ​​요구되는 품질과 다릅니다.

따라서 가청 주파수의 가청 범위는 일반적으로 저주파 ( LF), 중간 주파수( 중음역) 및 고주파수( HF). 예를 들어 우퍼는 저주파수(저음)와 고주파수("삐걱거리는 소리" 및 "울림")를 가장 잘 재현하므로 이를 트위터라고 부릅니다. 풀레인지 스피커도 있습니다. 거의 전체 오디오 범위를 재생하지만 재생 품질은 평균입니다. 우리는 전체 주파수 범위를 포괄하는 한 가지 측면에서 승리하고 다른 측면에서는 품질을 잃습니다. 따라서 광대역 스피커는 라디오, TV 및 기타 장치에 내장되어 있으며 때로는 고품질 사운드가 필요하지 않지만 선명한 음성 및 음성 전송만 필요합니다.



고품질 사운드 재생을 위해 베이스, 미드레인지 및 트위터 스피커가 단일 하우징에 결합되어 있으며 주파수 필터가 장착되어 있습니다. 스피커 시스템입니다. 각 스피커는 사운드 범위의 일부만 재생하므로 모든 스피커의 전체 작업으로 인해 음질이 크게 향상됩니다.

일반적으로 우퍼는 25Hz ~ 5000Hz의 주파수를 재생하도록 설계됩니다. 우퍼는 일반적으로 직경이 큰 콘과 대규모 자기 시스템을 갖추고 있습니다.

미드레인지 스피커는 200Hz ~ 7000Hz의 주파수 범위를 재생하도록 설계되었습니다. 크기는 우퍼보다 약간 작습니다(전력에 따라 다름).

트위터는 2000Hz~20,000Hz 이상, 최대 25kHz의 주파수를 완벽하게 재현합니다. 이러한 스피커의 디퓨저 직경은 일반적으로 작지만 자기 시스템은 상당히 클 수 있습니다.

정격전력(W) - 손상이나 파손의 위험 없이 스피커에 공급할 수 있는 가청 주파수 전류의 전력입니다. 와트로 측정됨( 여) 및 밀리와트( 밀리와트). 1W = 1000mW임을 기억하세요. 숫자 값의 약식 표기법에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

특정 스피커가 처리하도록 설계된 전력량은 하우징에 표시될 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다 - 1W(1W).



이는 이러한 스피커를 앰프와 함께 쉽게 사용할 수 있다는 것을 의미하며, 출력 파워 0.5 - 1W를 초과하지 않습니다. 물론 파워리저브가 어느 정도 있는 스피커를 선택하는 것이 더 좋습니다. 사진은 또한 공칭 전기 저항이 표시되어 있음을 보여줍니다. 4Ω(4옴).

스피커에 설계된 것보다 더 많은 전력을 가하면 과부하 상태에서 작동하고 "쌕쌕거림"이 발생하며 사운드가 왜곡되고 곧 작동하지 않게 됩니다.

스피커의 효율은 약 2~3% 정도라는 점을 기억하자. 즉, 스피커에 10W의 전력이 공급되면 음파 0.2~0.3W만 변환합니다. 꽤 많지요? 그러나 인간의 귀는 매우 정교하므로 방출기가 수 미터 거리에서 약 1~3mW의 음향 출력을 재생하면 소리를 들을 수 있습니다. 이 경우 이미터(이 경우 스피커)에 50 - 100mW의 전력을 공급해야 합니다. 따라서 모든 것이 그렇게 나쁘지는 않으며 작은 방의 편안한 사운드를 위해서는 스피커에 1 - 3W의 전력을 공급하는 것으로 충분합니다.

이것은 스피커의 세 가지 기본 매개 변수입니다. 그 외에도 감도 수준, 공진 주파수, 진폭-주파수 응답(AFC), 품질 계수 등도 있습니다.